論文の概要: Macroscopic Singlet, Triplet, and Colour-Charged States of Coherent Photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.01216v1
• Date: Thu, 30 Mar 2023 09:09:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-09 05:35:30.231445
• Title: Macroscopic Singlet, Triplet, and Colour-Charged States of Coherent Photons
• Title（参考訳）: コヒーレント光子の巨視的一重項、三重項および色電荷状態
• Authors: Shinichi Saito
• Abstract要約: レーザー源から放出される光子の光線はコヒーレントな状態にあり、同じ量子状態においてマクロな数の光子が分解される。 我々は、コヒーレント光子の量子状態のための回転生成器を構築できることを実験的に実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A ray of photons, emitted from a laser source, is in a coherent state, where macroscopic number of photons are degenerate in the same quantum state. The coherent state has degrees of freedom for spin and orbital angular momentum, which allow an arbitrary superposition state among orthogonal states with varying their amplitudes and phases, described by a representation theory of Lie algebra and Lie group. Here, we experimentally demonstrate that we can construct generators of rotations for the quantum states of coherent photons, simply by combining widely available optical components, such as half- and quarter-wave plates and vortex lenses. We have found that a superposition state between vortexed and no-vortex states is characterised by the motion of the topological charge upon the rotation in the SU(3) states. We also realised singlet and triplet states by combining rays of photons with orthogonal polarisation states and vortexed states. This corresponds to realise an effective SU(4) state and we have confirmed the projection to an SU(2)$\times$SU(2) state upon passing through a polariser.
• Abstract（参考訳）: レーザー源から放出される光子の光線はコヒーレントな状態にあり、同じ量子状態において巨視的な光子の数が縮退する。 コヒーレント状態はスピン運動量と軌道角運動量に対する自由度を持ち、その振幅と位相が変化する直交状態の間の任意の重ね合わせ状態がリー代数とリー群の表現論によって記述される。 ここでは,コヒーレント光子の量子状態に対する回転生成子を,半波長や四分波のプレートや渦レンズといった広く利用可能な光学成分を組み合わせるだけで構築できることを実験的に証明する。 渦状態と非渦状態の間の重ね合わせ状態は、SU(3)状態の回転に対するトポロジカル電荷の運動によって特徴づけられる。 また、光子の光線と直交偏光状態と渦状態を組み合わせた一重項状態と三重項状態も実現した。 これは有効な SU(4) 状態を実現し、偏光器を通過するときに SU(2)$\times$SU(2) 状態への射影を確認した。

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